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一种岛礁水泥及其制备工艺和应用实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于水泥技术领域,涉及一种岛礁水泥,尤其涉及一种岛礁水泥及其制备方法和应用。

相关背景技术

[0002] 近年来,海洋资源的开发越来越受到重视,远洋岛礁上的港口、海塘、海岸防护、机场等海上工程建设发展尤为快速,因此对海工用胶凝材料有日益增长的需求。然而混凝土材料,尤其是胶凝材料全部运送至远洋岛礁十分费时费力且价格高昂,如果能够在岛礁就地取材,则可以大幅降低水泥材料的运输成本;因此关于如何能够在不降低混凝土性能的基础上提升岛礁岛礁水泥材料的原料属地性的研究,越来越得到重视。
[0003] 远洋岛礁尤其是在潮汐区、浪溅区使用的水泥混凝土结构,长期面临海水的侵蚀。但是普通水泥抗海水侵蚀、耐海水冲刷性能无法完全满足海洋工程的特殊要求。目前广泛使用的岛礁水泥,都是以硅酸盐水泥为基材,单掺包括粉煤灰、高炉矿渣的活性混合材料以制备抗海水侵蚀水泥,如GB/T 31289‑2014《海工硅酸盐水泥》。然而此类水泥存在由于早期水化速度较慢而造成的抗腐蚀性的不足,且只能采用淡水拌和与养护、不能使用海水拌和与养护等问题,同时此类水泥也无法解决海工混凝土中钢筋的锈蚀风险,所以市场上期待更早强的耐久性能更好的岛礁水泥。

具体实施方式

[0027] 以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0028] 实施例1
[0029] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料32份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣25份,粉煤灰35份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉5份(4.5份珊瑚粉与0.5份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂为质量比为1∶1的三乙基醇胺和二甲基醇胺的混合物)。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进
2
行初磨至比表面积≥400m/kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨细至比表
2
面积≥400m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积
2
≥340m/kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0030] 对比例1‑1(无珊瑚粉,有氨基醇类外加剂)
[0031] 本对比例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)37份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣25份,粉煤灰34.5份,氨基醇类外加剂(同实施例1的氨基醇类助磨剂)0.5份。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行2
破碎并分别磨细至比表面积≥400m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰及氨基醇类外加剂按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均
2
匀至比表面积≥340m /kg,制出岛礁水泥成品。其中,掺加的氨基醇类外加剂作为阻锈剂。
采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0032] 对比例1‑2(有珊瑚粉与氨基醇类外加剂,但氨基醇类外加剂不作为助磨剂提前加入使用,仅作为阻锈剂)
[0033] 本对比例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)32份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣25份,粉煤灰35份,珊瑚粉4.5份,氨基醇类外加剂(同实施例1的氨基醇类助磨剂)0.5份。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂、粒2
化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥400m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏、氨基醇类助磨剂(作为阻锈剂)以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊
2
瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥340m/kg,制出岛礁水泥成品。其中,掺加的氨基醇类外加剂作为阻锈剂。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0034] 对比例1‑3(有珊瑚粉,无氨基醇类助磨剂)
[0035] 本对比例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)32份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣25份,粉煤灰35份,珊瑚粉4.5份。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂、粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥2
400m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和
2
珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥340m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0036] 实施例2
[0037] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)45份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣5份,粉煤灰5份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉40份(38份珊瑚粉与2份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂为质量比为5∶1的三乙基醇胺和二甲基醇胺的混合物)。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类2
助磨剂进行初磨至比表面积≥430m/kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨
2
细至比表面积≥430m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至
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比表面积≥320m/kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0038] 实施例3
[0039] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)32份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣55份,粉煤灰5份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉5份(4.5份珊瑚粉与0.5份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂为质量比为3∶1的三乙基醇胺和二甲基醇胺的混合物)。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇2
类助磨剂进行初磨至比表面积≥400m/kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别
2
磨细至比表面积≥400m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀
2
至比表面积≥400m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0040] 实施例4
[0041] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)32份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣25份,粉煤灰35份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉5份(4.5份珊瑚粉与0.5份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂为质量比为2∶1的三乙基醇胺和二甲基醇胺的混合物)。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨2
基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥385m/kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并
2 2
分别磨细至比表面积≥450m/kg和400m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机
2
中,二次混磨均匀至比表面积≥380m/kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0042] 实施例5
[0043] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)45份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣5份,粉煤灰5份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉40份(38份珊瑚粉与2份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂为三乙基醇胺)。其制备工艺包2
括以下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥390m /
2 2
kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥420m/kg和410m /kg;
步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和表面吸附氨
2
基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥350m/kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0044] 实施例6
[0045] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)32份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣55份,粉煤灰5份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉5份(4.5份珊瑚粉与0.5份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂为二甲基醇胺)。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥2 2
325m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥410m /kg和
2
398m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥
2
410m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0046] 实施例7
[0047] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)32份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣25份,粉煤灰35份,珊瑚粉5份。其制备工艺包括以下2
步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥400m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤
2
灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥400m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀
2
至比表面积≥395m /kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0048] 实施例8
[0049] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)45份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣5份,粉煤灰5份,珊瑚粉40份。其制备工艺包括以下2
步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥400m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤
2
灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥430m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀
2
至比表面积≥410m /kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0050] 实施例9
[0051] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)32份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣55份,粉煤灰5份,珊瑚粉5份。其制备工艺包括以下2
步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥400m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤
2
灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥440m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀
2
至比表面积≥45m/kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0052] 实施例10
[0053] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)32份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣25份,粉煤灰35份,珊瑚粉5份。其制备工艺包括以下2
步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥400m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤
2
灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥430m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀
2
至比表面积≥310m /kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0054] 实施例11
[0055] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)45份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣5份,粉煤灰5份,珊瑚粉40份。其制备工艺包括以下2
步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥400m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤
2 2
灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥470m /kg和430m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二
2
次混磨均匀至比表面积≥434m /kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0056] 实施例12
[0057] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)32份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣55份,粉煤灰5份,珊瑚粉5份。其制备工艺包括以下2
步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥335m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤
2
灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥430m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀
2
至比表面积≥360m /kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0058] 实施例13
[0059] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)32份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣55份,粉煤灰5份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉5份(4.5份珊瑚粉与0.5份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例1)。其制备工艺包括2
以下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥420m /
2
kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥420m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊
2
瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥365m/kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0060] 实施例14
[0061] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)70份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣15份,粉煤灰5份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉5份(4.5份珊瑚粉与0.5份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例2)。其制备工艺包括2
以下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥440m /
2
kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥440m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊
2
瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥420m/kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0062] 实施例15
[0063] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)70份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣5份,粉煤灰5份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉15份(14份珊瑚粉与1份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例3)。其制备工艺包括以2
下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥395m /kg,
2
同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥395m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊瑚
2
粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥460m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0064] 实施例16
[0065] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)47份,硬石膏8份,粒化高炉矿渣10份,粉煤灰10份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉25份(23.5份珊瑚粉与1.5份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例4)。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥2 2
345m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥470m /kg和
2
430m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥
2
394m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0066] 实施例17
[0067] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)70份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣15份,粉煤灰5份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉5份(4.5份珊瑚粉与0.5份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例5)。其制备工艺包括2
以下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥335m /
2 2
kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥350m/kg和450m /kg;
步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和表面吸附氨
2
基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥433m/kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0068] 实施例18
[0069] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)70份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣5份,粉煤灰5份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉15份(14份珊瑚粉与1份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例6)。其制备工艺包括以2
下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥405m /kg,
2 2
同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥430m /kg和365m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和表面吸附氨基
2
醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥330m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0070] 实施例19
[0071] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)47份,硬石膏8份,粒化高炉矿渣10份,粉煤灰10份,珊瑚粉25份。其制备工艺包括以2
下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥405m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉
2 2
煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥430m/kg和365m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,
2
二次混磨均匀至比表面积≥418m/kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0072] 对比例19‑1(对比无珊瑚粉)
[0073] 本对比例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)72份,硬石膏8份,粒化高炉矿渣10份,粉煤灰10份。其制备工艺包括以下步骤:步骤2 2
一、将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥430m/kg和365m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣和粉煤灰按重量份数加入
2
到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥418m/kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0074] 实施例20
[0075] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)70份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣15份,粉煤灰5份,珊瑚粉5份。其制备工艺包括以下2
步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥430m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤
2 2
灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥430m /kg和365m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二
2
次混磨均匀至比表面积≥420m /kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0076] 实施例21
[0077] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)70份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣5份,粉煤灰5份,珊瑚粉15份。其制备工艺包括以下2
步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥390m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤
2
灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥390m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀
2
至比表面积≥380m /kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0078] 实施例22
[0079] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)47份,硬石膏8份,粒化高炉矿渣10份,粉煤灰10份,珊瑚粉25份。其制备工艺包括以2
下步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥405m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉
2 2
煤灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥405m/kg和430m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,
2
二次混磨均匀至比表面积≥390m/kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0080] 实施例23
[0081] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)70份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣15份,粉煤灰5份,珊瑚粉5份。其制备工艺包括以下2
步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥410m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤
2 2
灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥464m /kg和374m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二
2
次混磨均匀至比表面积≥378m /kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0082] 实施例24
[0083] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)70份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣5份,粉煤灰5份,珊瑚粉15份。其制备工艺包括以下2
步骤:步骤一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥405m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤
2 2
灰先行破碎并分别磨细至比表面积≥395m /kg和420m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二
2
次混磨均匀至比表面积≥473m /kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0084] 实施例25
[0085] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)47份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣45份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉5份(4.5份珊瑚粉与0.5份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例1)。其制备工艺包括以下步骤:
2
步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥400m/kg,同时将粒
2
化高炉矿渣先行破碎并磨细至比表面积≥400m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,
2
二次混磨均匀至比表面积≥340m/kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0086] 实施例26
[0087] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)72份,硬石膏8份,粒化高炉矿渣10份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉10份(9份珊瑚粉与1份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例2)。其制备工艺包括以下步骤:步骤2
一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥430m /kg,同时将粒化高
2
炉矿渣先行破碎并磨细至比表面积≥430m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次
2
混磨均匀至比表面积≥320m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0088] 实施例27
[0089] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)64份,硬石膏6份,粒化高炉矿渣20份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉10份(9.5份珊瑚粉与0.5份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例3)。其制备工艺包括以下步骤:
[0090] 步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥380m2/kg,2
同时将粒化高炉矿渣先行破碎并磨细至比表面积≥380m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混
2
合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥400m/kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0091] 实施例28
[0092] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)55份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣30份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉10份(9.5份珊瑚粉与0.5份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例4)。其制备工艺包括以下步骤:
[0093] 步骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥450m2/kg,2
同时将粒化高炉矿渣先行破碎并磨细至比表面积≥385m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混
2
合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥380m/kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0094] 实施例29
[0095] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)72份,硬石膏8份,粒化高炉矿渣5份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉15份(14份珊瑚粉与1份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例5)。其制备工艺包括以下步骤:步骤2
一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥420m /kg,同时将粒化高
2
炉矿渣先行破碎并磨细至比表面积≥390m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次
2
混磨均匀至比表面积≥350m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0096] 实施例30
[0097] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)64份,硬石膏7份,粒化高炉矿渣10份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉20份(19份珊瑚粉与1份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例6)。其制备工艺包括以下步骤:步
2
骤一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥410m /kg,同时将粒化
2
高炉矿渣先行破碎并磨细至比表面积≥325m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二
2
次混磨均匀至比表面积≥410m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0098] 实施例31
[0099] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)47份,硬石膏3份,粒化高炉矿渣30份,珊瑚粉20份。其制备工艺包括以下步骤:步骤2
一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥400m/kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎
2
并分别磨细至比表面积≥400m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积
2
≥395m/kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0100] 实施例32
[0101] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)55份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣10份,珊瑚粉30份。其制备工艺包括以下步骤:步骤2
一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥430m/kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎
2
并分别磨细至比表面积≥430m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积
2
≥410m/kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0102] 实施例33
[0103] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)45份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣10份,珊瑚粉40份。其制备工艺包括以下步骤:步骤2
一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥440m/kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎
2
并分别磨细至比表面积≥440m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积
2
≥425m/kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0104] 实施例34
[0105] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)73份,硬石膏7份,粒化高炉矿渣15份,珊瑚粉5份。其制备工艺包括以下步骤:步骤2
一、将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥380m/kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎
2
并分别磨细至比表面积≥400m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积
2
≥418m/kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0106] 实施例35
[0107] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)50份,硬石膏5份,粒化高炉矿渣5份,珊瑚粉5份。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、2
将珊瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥470m/kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并
2
分别磨细至比表面积≥325m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥
2
434m /kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0108] 实施例36
[0109] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)55份,硬石膏5份,粉煤灰30份,珊瑚粉10份。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、将珊2
瑚礁砂破碎,初磨至比表面积≥430m /kg,同时将粒化高炉矿渣和粉煤灰先行破碎并分别
2
磨细至比表面积≥335m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣、粉煤灰和珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面积≥
2
360m /kg,制出岛礁水泥成品。采用海水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0110] 实施例37
[0111] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)72份,硬石膏8份,粒化高炉矿渣55份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉10份(9份珊瑚粉与1份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例1)。其制备工艺包括以下步骤:步骤2
一、将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥420m /kg,同时将粒化高
2
炉矿渣先行破碎并磨细至比表面积≥420m/kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粒化高炉矿渣和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次
2
混磨均匀至比表面积≥365m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0112] 实施例38
[0113] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)55份,硬石膏5份,粉煤灰25份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉15份(14份珊瑚粉与1份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例2)。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、2
将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥440m /kg,同时将粉煤灰先
2
行破碎并磨细至比表面积≥440m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表
2
面积≥420m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0114] 实施例39
[0115] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)64份,硬石膏6份,粉煤灰10份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉20份(19份珊瑚粉与1份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例3)。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、2
将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥395m /kg,同时将粉煤灰先
2
行破碎并磨细至比表面积≥395m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表
2
面积≥460m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0116] 实施例40
[0117] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)55份,硬石膏5份,粉煤灰20份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉20份(19份珊瑚粉与1份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例4)。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、2
将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥470m /kg,同时将粉煤灰先
2
行破碎并磨细至比表面积≥345m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表
2
面积≥394m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0118] 实施例41
[0119] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)55份,硬石膏5份,粉煤灰10份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉30份(29份珊瑚粉与1份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例5)。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、2
将珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥350m /kg,同时将粉煤灰先
2
行破碎并磨细至比表面积≥335m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表
2
面积≥433m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0120] 实施例42
[0121] 本实施例提供一种岛礁水泥,以下列重量份数的配方组成:硅酸盐水泥熟料(同实施例1)50份,硬石膏5份,粉煤灰5份,表面吸附氨基醇的珊瑚粉40份(38份珊瑚粉与2份氨基醇类助磨剂混磨制成,氨基醇类助磨剂同实施例6)。其制备工艺包括以下步骤:步骤一、将2
珊瑚礁砂破碎,混合氨基醇类助磨剂进行初磨至比表面积≥365m /kg,同时将粉煤灰先行
2
破碎并磨细至比表面积≥405m /kg;步骤二、将硅酸盐水泥熟料、硬石膏以及步骤一磨细的粉煤灰和表面吸附氨基醇的珊瑚粉按重量份数加入到混合磨机中,二次混磨均匀至比表面
2
积≥330m /kg,制出岛礁水泥成品。采用淡水拌和与养护的凝结时间和胶砂试件的强度检验结果见表1。
[0122] 表1各实施例和对比例岛礁水泥混凝土试验性能
[0123]
[0124]
[0125] 由实施例1~42岛礁水泥的性能指标数据可以看出,本发明的产品质量稳定,不仅能完全符合GB/T 31289‑2014《海工硅酸盐水泥》的32.5和42.5强度等级的技术要求,而且产品技术指标甚至优于该标准。本发明产品优于GB/T 31289‑2014《海工硅酸盐水泥》的具体体现在:既不存在早期强度低的32.5L强度等级产品,而且还能够制备出高于GB/T 31289‑2014《海工硅酸盐水泥》技术要求的32.5R和42.5R等早强型岛礁水泥,进一步的是还能够制出强度等级更高的52.5和52.5R岛礁水泥。此外,本发明的岛礁水泥的最突出优势,还包括其制备砂浆和混凝土时,既能够采用淡水拌和与养护,还能够采用海水拌和与养护。
[0126] 其中,从实施例1和对比例1‑1的测试结果以及实施例19和对比例19‑1的测试结果可以看出,珊瑚粉产生半碳型水化碳铝酸钙、单碳型水化碳铝酸钙和三碳型水化碳铝酸钙,可以与钙矾石(AFt)一起稳定存在,从而具有加速水泥早期水化并促进早强的效应。由表1中实施例1和对比例1‑2的测试结果对比可以看出,因为珊瑚粉微孔结构的卓越吸附性,阻锈氨基醇作为助磨剂与珊瑚微粉混磨具有优于混凝土直接掺加阻锈助磨剂的阻锈效果,因此与混凝土搅拌时直接加入氨基醇类阻锈剂相比,珊瑚粉吸附氨基醇后再与其他组分混磨的耐腐蚀效果更好。
[0127] 珊瑚粉的结构形貌如图3所示,从图中可以看出,珊瑚粉的形貌具有优秀的吸附性能,可以有效吸附氨基醇。
[0128] 实施例26、27、30和35的岛礁水泥28d净浆水化产物如图4所示,从图4可以看出,由于添加了珊瑚粉促进了快硬早强的物相。实施例28和31岛礁水泥在不同龄期时的扫描电镜图如图5所示,从图中可以看出快硬早强物相。
[0129] 对实施例1和对比例1‑3的岛礁水泥配制混凝土进行钢筋腐蚀电流密度测试(混凝土配合比:每立方米岛礁水泥800kg,水224kg,细骨料860kg,粗骨料369kg),结果如图6所示。从图6可以看出,表面吸附了氨基醇的珊瑚粉表现出优异的阻锈效果。
[0130] 本发明采用“粉煤灰+磨细矿渣微粉+磨细珊瑚粉”的活性矿物掺合料复掺技术,以及利用磨细珊瑚粉优秀的吸附性能实现助磨剂的“附载”,在传统岛礁水泥的基础上加入了可以在远洋岛礁就地取材且促进水泥早期水化及强度增长的珊瑚粉以及可长期保护钢筋不受锈蚀的氨基醇类助磨剂,实现在保障海工混凝土密实度、抗渗性和耐腐蚀性的前提下,解决最严重和普遍的溶蚀、腐蚀和氯致钢筋锈蚀等海洋环境对水泥混凝土的腐蚀问题,既能采用淡水又能采用海水拌和与养护混凝土,同时大幅度降低建设材料的运输成本,以满足海洋工程建设的需要。
[0131] 在本发明中,除非另有说明,否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。并且,本文中所用的试剂、材料和操作步骤均为相应领域内广泛使用的试剂、材料和常规步骤。
[0132] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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